师：同学们大家好，欢迎来到物理课堂。接下来我们共同学习初中物理沪科版九年级全一册第13章第三节——内燃机。这节课，我们先从一段动画短片开始。
（播放动画短片）蒸汽可以供暖，产生动力后还能砍树。光头强自设计、手工打磨，彰显不凡品味的强势伐木专用蒸汽机诞生啦！配合特制的超级节能煤球，只要一块就能提供超强动力。光头强喊：“林布，上来让你见识一下我的新武器。”
师：同学们，看完短片，知道动画里光头强发明的机器叫什么吗？它的原理是什么？思考一下，光头强发明的机器需用煤球作燃料，构造上还有锅炉，它属于蒸汽机。聪明的你猜对了吗？蒸汽机的原理可通过右边这个实验视频大致反映，我们一起观看并思考其中包含哪些能量转化。
（播放实验视频）试管中装有少量水，用橡胶塞堵住管口，用酒精灯对水加热，水沸腾后会发生什么现象呢？我们看到橡胶塞冲了出去，同时试管口出现大量白雾。酒精燃烧释放热量，将燃料的化学能转化为水的内能，水内能增加，温度升高，产生越来越多水蒸气。当蒸汽压力足够大时，塞子被推出试管口。这个阶段，水蒸气的内能又转化为塞子的机械能。这两处能量转换反映出蒸汽机是利用内能工作的一种机器。我们复习一下前面章节学过的知识，试管口出现白雾是由于水蒸气对塞子做功后，内能减小，温度降低，水蒸气液化成了小水滴。18世纪60年代，人类文明发展史上的第一次工业革命爆发，蒸汽机作为动力机被广泛使用，这便是第一次工业革命的标志。蒸汽机开创了以机器代替手工劳动的时代，推动了工业、交通运输等诸多领域迅猛发展。但是，蒸汽机有很多明显缺点，比如体积较为庞大、操作不灵活、锅炉容易爆炸等。我们通过两段蒸汽车行驶视频感受一下。
（播放蒸汽车行驶视频）
师：为克服蒸汽机的诸多缺点，人类发明了另一种利用内能工作的机器——内燃机。内燃机重量轻、便捷、体积小、热效率高且操作灵活，逐步取代了蒸汽机。在人类文明发展史上的第二次工业革命中，用于工业生产及交通运输的另一项重要发明就是内燃机的创新和使用。我们把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置称为热机，如前面提到的蒸汽机、内燃机等都属于热机。内燃机是燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，其中最常见的是汽油机和柴油机。接下来我们重点学习汽油机的构造和工作原理。
（展示汽油机结构模型图）右图是汽油机的结构模型，我们从上往下看，分别有进气道、进气阀、火花塞、排气道、排气阀、活塞、气缸、连杆、曲轴和飞轮。我们通过一段视频了解汽油机模型内各个结构的工作情况。
（播放汽油机结构工作视频）
师：我们将汽油机工作时活塞在气缸内做一次单向运动，叫做一个冲程。多数汽油机由吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作。请同学们暂停观看本节录课视频，自主阅读教材第46页，了解汽油机的工作原理并完成学习任务单内的学习任务。
（学生自主学习）
师：欢迎同学们再次回到物理课堂，相信大家已很好地完成学习任务单。接下来老师带大家梳理汽油机工作过程中的4个冲程。（展示单个冲程不断重复的动画）首先是吸气冲程，进气阀打开，排气阀关闭，活塞由气缸最上端向下运动，汽油和空气的混合物被吸入气缸。接着是压缩冲程，进气阀和排气阀都关闭，活塞在飞轮带动下从气缸最下端向上运动，混合气体被压缩，气体内能增加、温度升高、压强增大。然后是做功冲程，在压缩冲程末，火花塞发出电火花，燃料混合物爆发性燃烧，产生高温高压气体迅速膨胀，推动活塞向下运动，并通过连杆推动飞轮旋转。最后是排气冲程，进气阀关闭，排气阀打开，飞轮因惯性继续转动，使活塞由气缸最下端向上运动，把汽油燃烧后的废气排出气缸。当活塞运动到气缸最上端时，排气阀关闭，汽油机进入下一个工作循环。我们总结一下，在吸气冲程中没有能量转化，压缩冲程中机械能转化为内能，做功冲程中内能转化为机械能，排气冲程也没有能量转化。在一个工作循环中包含四个冲程，活塞往复运动两次、飞轮转两圈、汽油机对外做功一次。接下来我们观看一段动画视频，更深刻地了解内燃机的工作过程。
（播放内燃机工作过程动画视频）
师：燃料在汽油机内部燃烧，汽油机内部由多个气缸构成，气缸下部有活塞，活塞用连杆与曲轴相连，进气门使燃料与空气的混合物进入气缸，火花塞产生火花用来点燃燃料与空气的混合体，排气门将燃料燃烧后的废气排出气缸。一个理想的汽油机每次循环运行都包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程这四个冲程。
学习完汽油机，接下来我们共同学习柴油机的构造和工作原理。柴油机和汽油机有很多相似之处，当然也有不同之处。请同学们暂停观看本节录课视频，自主阅读课本第47页关于柴油机的内容，了解柴油机工作原理并完成学习任务单内的学习任务。
（学生自主学习）
师：欢迎同学们再次回到物理课堂，相信大家又很好地完成了学习任务单。接下来老师带大家梳理柴油机工作过程中的四个冲程，以及柴油机和汽油机工作时的不同之处。柴油机的一个工作循环同样包含四个冲程。首先是吸气冲程，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入空气。接着是压缩冲程，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，空气被压缩，内能增大，温度升高，压强增大。然后是做功冲程，喷油嘴喷出雾状柴油，雾状柴油在高于自身着火点的温度环境下立马爆炸性燃烧，产生的高温高压气体迅速膨胀，推动活塞向下。最后是排气冲程，进气门关闭，排气门打开，飞轮因惯性继续转动，使活塞向上运动，把柴油燃烧后的废气排出气缸。当活塞运动到气缸最上端时，排气门关闭，柴油机进入下一个工作循环。
柴油机工作循环中涉及的能量转化和汽油机相同，在吸气冲程中没有能量转化，压缩冲程中机械能转化为内能，做功冲程中内能转化为机械能，排气冲程也没有能量转化。柴油机的一个工作循环同样包含四个冲程，活塞往复运动两次，飞轮转两圈，柴油机对外做功一次。汽油机和柴油机的区别如下：一、构造不同，汽油机气缸顶端是火花塞，而柴油机是喷油嘴；二、燃料不同，汽油机消耗汽油，柴油机消耗柴油；三、吸气不同，汽油机吸入汽油和空气的混合体，柴油机只吸空气；四、点火不同，汽油机属于点燃式，柴油机属于压燃式。接下来，我们再观看一段视频，更深刻地了解汽油机和柴油机的区别。